Епидемиологија укључује мерење појаве болести и квантификовање повезаности између болести и изложености.

Мере појаве болести

Појава болести се може мерити помоћу фреквенције (броји) али га боље описује Стопе, који се састоје од три елемента: броја погођених особа (бројилац), броја људи у изворној или основној популацији (тј. ризичној популацији) из које потичу погођене особе и обухваћени временски период. Именилац стопе је укупно људско време које је искусила изворна популација. Стопе омогућавају информативнија поређења између популација различитих величина од самог бројања. Ризик, вероватноћа да ће појединац развити болест у одређеном временском периоду, је пропорција, у распону од 0 до 1, и није стопа по себи. Стопа напада, удео људи у популацији који су погођени у одређеном временском периоду, технички је мера ризика, а не стопа.

Морбидитет специфичан за болест укључује учесталост, који се односи на број особа код којих је новодијагностикована болест од интереса. Преваленција односи се на број постојећих предмета. морталитет односи се на број особа које су умрле.

Учесталост се дефинише као број новодијагностикованих случајева у одређеном временском периоду, док је стопа инциденције да ли је овај број подељен укупним личним временом које је доживјела изворна популација (табела 1). За рак, стопе се обично изражавају као годишње стопе на 100,000 људи. Стопе за друге чешће болести могу се исказати на мањи број људи. На пример, стопе урођених мана се обично изражавају на 1,000 живорођених. Кумулативна инциденција, проценат људи који су оболели у одређеном временском периоду, је мера просечног ризика за популацију. 

Табела 1. Мере појаве болести: Хипотетичка популација посматрана за петогодишњи период

*Да бисмо поједноставили прорачуне, овај пример претпоставља да су се сви умрли догодили на крају петогодишњег периода тако да је свих 100 особа у популацији било живо пуних пет година.

Преваленција обухвата преваленција тачке, број случајева болести у одређеном тренутку, и преваленција периода, укупан број случајева болести за које се зна да су постојали у неком тренутку током одређеног периода.

морталитет, који се тиче смрти, а не новодијагностикованих случајева болести, одражава факторе који узрокују болест, као и факторе који се односе на квалитет медицинске неге, као што су скрининг, приступ медицинској нези и доступност ефикасних третмана. Сходно томе, напори за генерисање хипотеза и етиолошка истраживања могу бити информативнији и лакши за тумачење када се заснивају на инциденци, а не на подацима о морталитету. Међутим, подаци о морталитету су често доступнији за велике популације него подаци о инциденци.

Термин морталитет опште прихваћено да означава стопу смрти од свих узрока заједно, док стопа смртности је стопа смрти од једног специфичног узрока. За дату болест, стопа смртности (технички пропорција, а не стопа) је број особа које умиру од болести током одређеног временског периода подељен са бројем особа са болешћу. Допуна стопи смртних случајева је степен опстанка. Петогодишња стопа преживљавања је уобичајено мерило за хроничне болести као што је рак.

Појава болести може варирати међу подгрупама становништва или током времена. Мера болести за целу популацију, без разматрања било које подгрупе, назива се а сирова стопа. На пример, стопа инциденције за све старосне групе заједно је груба стопа. Стопе за појединачне старосне групе су старосне стопе. Да упоредимо две или више популација са различитим старосним дистрибуцијама, прилагођен узрасту (или, старосно стандардизовано) стопе треба израчунати за сваку популацију множењем сваке старосне стопе са процентом стандардне популације (нпр. једна од популација која се проучава, популација САД из 1970. године) у тој старосној групи, а затим сабирањем свих старосних група на произвести укупну стопу прилагођену старости. Стопе се могу прилагодити факторима који нису узраст, као што су раса, пол или пушачки статус, ако су познате стопе специфичне за категорију.

Надзор и евалуација дескриптивних података могу пружити назнаке етиологије болести, идентификовати подгрупе високог ризика које би могле бити прикладне за интервенције или програме скрининга и пружити податке о ефикасности таквих програма. Извори информација који су коришћени за активности надзора укључују изводе из матичне књиге умрлих, медицинске картоне, регистре рака, регистре других болести (нпр. регистре урођених мана, регистре бубрежних болести у завршној фази), регистре изложености на радном месту, евиденцију здравственог или инвалидског осигурања и накнаде за раднике записи.

Мере удруживања

Епидемиологија покушава да идентификује и квантификује факторе који утичу на болест. У најједноставнијем приступу, појава болести код особа изложених сумњивом фактору упоређује се са појавом међу неекспонираним особама. Величина повезаности између изложености и болести може се изразити на било који начин апсолутан or релативан услови. (Такође погледајте „Студија случаја: Мере“).

Апсолутни ефекти се мере са стопе разлике разлике у ризику (табела 2). А разлика у стопи је једна стопа минус друга стопа. На пример, ако је стопа инциденције леукемије међу радницима изложеним бензену 72 на 100,000 човеко-година, а стопа међу неекспонираним радницима 12 на 100,000 човеко-година, онда је разлика у стопи 60 на 100,000 човеко-година. А разлика у ризику је разлика у ризицима или кумулативној инциденци и може се кретати од -1 до 1. 

Табела 2. Мере повезивања за кохортну студију

Разлика у стопи (РД) = 500/100,000 - 250/100,000

= 250/100,000 годишње

(146.06/100,000 - 353.94/100,000)*

Стопа (или релативни ризик) (РР) =  

Приписиви ризик у изложеном (АР_e) = 100/20,000 - 200/80,000

= 250/100,000 годишње

Проценат ризика који се може приписати у изложеним (АР_e%) =

 Ризик који се може приписати становништву (ПАР) = 300/100,000 - 200/80,000

= 50/100,000 годишње

Проценат ризика који се може приписати популацији (ПАР%) =

 * У заградама 95% интервала поверења израчунатих коришћењем формула у пољима.

Релативни ефекти заснивају се на односима стопа или мерама ризика, уместо на разликама. А однос стопа је однос стопе у једној популацији према стопи у другој. Однос стопа се такође назива однос ризика, релативни ризик, релативна стопа, и учесталост (Или морталитет) однос стопа. Мера је бездимензионална и креће се од 0 до бесконачности. Када је стопа у две групе слична (тј. нема ефекта од изложености), тј однос стопа једнак је јединици (1). Изложеност која повећава ризик дала би однос стопе већи од јединице, док би заштитни фактор дао однос између 0 и 1. вишак релативног ризика је релативни ризик минус 1. На пример, релативни ризик од 1.4 се такође може изразити као вишак релативног ризика од 40%.

У студијама случај-контрола (такође назване студије о случајевима), идентификују се особе са болестима (случајеви) и идентификују се особе без болести (контроле или референти). Упоређене су претходне изложености две групе. Шансе да будете откривени случај се упоређују са изгледима да будете изложени контроли. Комплетан број изворних популација изложених и неизложених особа није доступан, тако да се стопе болести не могу израчунати. Уместо тога, изложени случајеви се могу упоредити са изложеним контролама израчунавањем од релативне шансеИли Однос квота (табела 3). 

Табела 3. Мере повезивања за студије случај-контрола: Изложеност дрвеној прашини и аденокарциному носне дупље и параназалних синуса

Релативне шансе (однос шансе) (ИЛИ) =

Проценат ризика који се може приписати у изложеним () =

Проценат ризика који се може приписати популацији (ПАР%) =

где = пропорција изложених контрола = 55/195 = 0.28

* У заградама 95% интервала поверења израчунатих коришћењем формула у оквиру на полеђини.

Извор: Прилагођено из Хаиес ет ал. 1986.

Релативне мере ефекта се користе чешће од апсолутних за извештавање о снази асоцијације. Апсолутне мере, међутим, могу пружити бољу индикацију утицаја удружења на јавно здравље. Мало релативно повећање уобичајене болести, као што је болест срца, може утицати на више особа (велика разлика у ризику) и имати већи утицај на јавно здравље него велико релативно повећање (али мала апсолутна разлика) код ретких болести, као нпр. ангиосарком јетре.

Тестирање значаја

Тестирање статистичке значајности се често врши на мерама ефекта како би се проценила вероватноћа да се уочени ефекат разликује од нулте хипотезе (тј. нема ефекта). Док многе студије, посебно у другим областима биомедицинских истраживања, могу изразити значај п-вредности, епидемиолошке студије су типично присутне интервали поверења (ЦИ) (такође се зове границе поверења). Интервал поузданости од 95%, на пример, је опсег вредности за меру ефекта који укључује процењену меру добијену из података студије и ону за коју постоји 95% вероватноћа укључивања праве вредности. Сматра се да је мало вероватно да вредности изван интервала укључују праву меру ефекта. Ако ЦИ за однос стопа укључује јединицу, онда нема статистички значајне разлике између група које се пореде.

Интервали поверења су информативнији од самих п-вредности. Величина п-вредности је одређена једним или оба разлога. Или је мера повезаности (нпр. однос стопа, разлика у ризику) велика или су популације које се проучавају велике. На пример, мала разлика у стопама болести примећена у великој популацији може дати високо значајну п-вредност. Разлози за велику п-вредност не могу се идентификовати само из п-вредности. Међутим, интервали поверења нам омогућавају да раздвојимо два фактора. Прво, величина ефекта се може уочити по вредностима мере ефекта и бројевима обухваћеним интервалом. Већи коефицијент ризика, на пример, указује на јачи ефекат. Друго, величина популације утиче на ширину интервала поверења. Мале популације са статистички нестабилним проценама стварају шире интервале поверења од веће популације.

Ниво поверења изабран да изрази варијабилност резултата („статистички значај“) је произвољан, али је традиционално био 95%, што одговара п-вредности од 0.05. Интервал поверења од 95% има вероватноћу од 95% да садржи праву меру ефекта. Повремено се користе и други нивои поверења, као што је 90%.

Изложености могу бити дихотомне (нпр. изложене и неекспониране) или могу укључивати много нивоа изложености. Мере ефекта (тј. одговор) могу да варирају у зависности од нивоа изложености. Евалуатинг експозиција-одговор односи су важан део тумачења епидемиолошких података. Аналог експозицији-одговор у студијама на животињама је „доза-одговор”. Ако се одговор повећава са нивоом изложености, већа је вероватноћа да ће повезаност бити узрочна него ако се не примећује никакав тренд. Статистички тестови за процену односа између изложености и одговора укључују Мантелов тест екстензије и тест тренда хи-квадрат.

стандардизација

Да би се узели у обзир други фактори осим примарне изложености од интереса и болести, могу бити мере повезивања стандардизован кроз технике стратификације или регресије. Стратификација значи поделу становништва на хомогене групе у односу на фактор (нпр. полне групе, старосне групе, пушачке групе). Односи ризика или коефицијент шанси се израчунавају за сваки стратум и израчунавају се укупни пондерисани просеци коефицијента ризика или односа шансе. Ове укупне вредности одражавају везу између примарне изложености и болести, прилагођене фактору стратификације, тј. повезаност са ефектима уклоњеног фактора стратификације.

A стандардизовани однос стопа (СРР) је однос две стандардизоване стопе. Другим речима, СРР је пондерисани просек односа стопа специфичних за стратум где су пондери за сваки стратум дистрибуција особа-време неекспониране групе или референтне групе. СРР за две или више група се могу поредити ако се користе исте тежине. Интервали поверења се могу конструисати за СРР као и за стопе.

стандардизовани однос морталитета (СМР) је пондерисани просек односа стопа специфичних за узраст где пондери (нпр. особа-време у ризику) долазе из групе која се проучава, а стопе потичу од референтне популације, што је супротно од ситуације у СРР. Уобичајена референтна популација је општа популација, чије стопе морталитета могу бити лако доступне и засноване на великим бројевима и стога су стабилније него коришћење стопа из неекспониране кохорте или подгрупе професионалне популације која се проучава. Коришћење пондера из кохорте уместо референтне популације назива се индиректна стандардизација. СМР је однос посматраног броја смртних случајева у кохорти и очекиваног броја, на основу стопа из референтне популације (однос се обично множи са 100 за презентацију). Ако не постоји веза, СМР је једнак 100. Треба напоменути да, пошто стопе потичу из референтне популације, а пондери долазе из студијске групе, два или више СМР обично нису упоредиви. Ова неупоредивост се често заборавља у тумачењу епидемиолошких података и могу се извући погрешни закључци.

Ефекат здравог радника

Веома је уобичајено да професионалне кохорте имају нижи укупни морталитет од опште популације, чак и ако су радници под повећаним ризиком за одабране узроке смрти од изложености на радном месту. Овај феномен, тзв ефекат здравог радника, одражава чињеницу да ће било која група запослених вероватно бити здравија, у просеку, од опште популације, што укључује раднике и особе неспособне за рад због болести и инвалидитета. Укупна стопа морталитета у општој популацији има тенденцију да буде виша од стопе код радника. Ефекат варира по јачини у зависности од узрока смрти. На пример, чини се да је мање важан за рак уопште него за хроничну опструктивну болест плућа. Један од разлога за то је тај што је вероватно да се већина карцинома не би развила из било какве предиспозиције према избору посла/каријере у основи рака у млађој доби. Ефекат здравог радника у датој групи радника има тенденцију да се смањи током времена.

Пропорционална смртност

Понекад потпуна табела кохорте (тј. ризично радно време) није доступна и постоје информације само о смртима или неким подскуповима смрти које је доживела кохорта (нпр. смрти међу пензионерима и активним запосленима, али не и међу радницима који су напустили радни однос пре него што су стекли право на пензију). Рачунање особа-година захтева посебне методе за бављење проценом личног времена, укључујући методе животних табела. Без информација о укупном времену за све чланове кохорте, без обзира на статус болести, СМР и СРР се не могу израчунати. Уместо тога, пропорционални односи морталитета (ПМР) се могу користити. ПМР је однос посматраног броја смртних случајева услед специфичног узрока у поређењу са очекиваним бројем, заснован на пропорцији укупних смртних случајева услед специфичног узрока у референтној популацији, помноженог са бројем укупних смртних случајева у студији група, помножено са 100.

Пошто удео смртних случајева од свих узрока заједно мора бити једнак 1 (ПМР=100), неки ПМР могу изгледати као вишак, али су заправо вештачки надувани због стварних дефицита у другим узроцима смрти. Слично томе, неки очигледни дефицити могу само да одражавају стварне ексцесе других узрока смрти. На пример, ако апликатори пестицида из ваздуха имају велики стварни вишак смртних случајева услед несрећа, математички захтев да је ПМР за све узроке заједно једнак 100 може довести до тога да неки од узрока смрти изгледају мањкаво чак и ако је смртност превелика. Да би ублажили овај потенцијални проблем, истраживачи заинтересовани првенствено за рак могу израчунати пропорционалне стопе морталитета од рака (ПЦМРс). ПЦМР упоређују уочени број смртних случајева од рака са бројем који се очекује на основу пропорције укупних смртних случајева од рака (а не свих смртних случајева) за рак од интереса у референтној популацији помноженог укупним бројем смртних случајева од рака у студијској групи, помноженог са 100. Дакле, на ПЦМР неће утицати аберација (вишак или дефицит) у узроку смрти који није од рака, као што су несреће, болести срца или немалигне болести плућа.

ПМР студије се могу боље анализирати коришћењем коефицијенти морталитета (МОРс), у суштини анализирајући податке као да су из студије случај-контрола. „Контроле“ су смрти из подскупа свих смрти за које се сматра да нису повезане са изложеношћу која се проучава. На пример, ако је главни интерес студије био рак, односи шансе за смртност би се могли израчунати упоређујући изложеност међу смртним случајевима од рака са изложеношћу међу смртним случајевима од кардиоваскуларних болести. Овај приступ, као и ПЦМР, избегава проблеме са ПМР који настају када флуктуација у једном узроку смрти утиче на очигледан ризик другог једноставно зато што укупни ПМР мора бити једнак 100. Избор контролних узрока смрти је, међутим, критичан . Као што је горе поменуто, они не смеју бити повезани са изложеношћу, али могући однос између изложености и болести можда није познат за многе потенцијалне контролне болести.

Приписиви ризик

Постоје доступне мере које изражавају количину болести која би се могла приписати изложености да је уочена повезаност између изложености и болести узрочна. Тхе приписиви ризик у изложеним (АР_e) је стопа болести код изложених минус стопа код неекспонираних. Пошто се стопе болести не могу мерити директно у студијама случај-контрола, АР_e може се израчунати само за кохортне студије. Сродна, интуитивнија мера, проценат ризика који се може приписати у изложеним (АР_e%), може се добити из било којег дизајна студије. Тхе АР_e% је проценат случајева који се јављају у изложеној популацији који се може приписати изложености (види табелу 2 и табелу 3 за формулу). Тхе АР_e% је однос стопе (или однос шансе) минус 1, подељен односом стопе (или односом шансе), помножен са 100.

ризик који се може приписати популацији (ПАР) и проценат ризика који се може приписати популацији (ПАР%), или етиолошка фракција, изражавају количину болести у укупној популацији коју чине изложене и неекспониране особе, односно због изложености ако је уочена повезаност узрочна. ПАР се може добити из кохортних студија (табела 28.3), а ПАР% се може израчунати иу кохортним иу студијама случај-контрола (табела 2 и табела 3).

Репрезентативност

Постоји неколико мера ризика које су описане. Сваки претпоставља основне методе за бројање догађаја и представнике ових догађаја у дефинисану групу. Када се резултати упореде у различитим студијама, разумевање коришћених метода је од суштинског значаја за објашњење свих уочених разлика.

Назад

Циљеви и принципи

Биомеханика је дисциплина која приступа проучавању тела као да је то само механички систем: сви делови тела су упоређени са механичким структурама и проучавају се као такви. На пример, могу се повући следеће аналогије:

• кости: полуге, структурни чланови

• месо: запремине и масе

• зглобови: носеће површине и зглобови

• облоге зглобова: мазива

• мишићи: мотори, опруге

• нерви: механизми контроле повратних информација

• органи: напајања

• тетиве: ужад

• ткиво: опруге

• телесне шупљине: балони.

Главни циљ биомеханике је проучавање начина на који тело производи силу и покреће кретање. Дисциплина се првенствено ослања на анатомију, математику и физику; сродне дисциплине су антропометрија (проучавање мерења људског тела), физиологија рада и кинезиологија (проучавање принципа механике и анатомије у односу на кретање човека).

У разматрању здравља радника на раду, биомеханика помаже да се разуме зашто неки задаци изазивају повреде и лоше здравље. Неке релевантне врсте штетног утицаја на здравље су напрезање мишића, проблеми са зглобовима, проблеми са леђима и умор.

Натегнућа и уганућа леђа и озбиљнији проблеми који укључују интервертебралне дискове су уобичајени примери повреда на радном месту које се могу избећи. Они се често јављају због изненадног посебног преоптерећења, али могу такође одражавати напрезање прекомерних сила од стране тела током много година: проблеми се могу појавити изненада или може требати време да се развију. Пример проблема који се временом развија је „прст кројачице”. Недавни опис описује руке жене која је, након 28 година рада у фабрици одеће, као и шивења у слободно време, развила очврснулу задебљану кожу и неспособност да савија прсте (Пооле 1993). (Конкретно, патила је од флексијног деформитета десног кажипрста, истакнутих Хеберденових чворова на кажипрсту и палцу десне руке и израженог жуљевости на десном средњем прсту услед сталног трења од маказа.) Рендгенски снимак. филмови на њеним рукама су показали тешке дегенеративне промене у крајњим зглобовима њеног десног кажипрста и средњег прста, са губитком зглобног простора, артикуларном склерозом (отврдњавање ткива), остеофити (коштане израслине на зглобу) и коштане цисте.

Инспекција на радном месту показала је да су ови проблеми настали због поновљене хиперекстензије (савијања) крајњег спољашњег зглоба прста. Механичко преоптерећење и ограничење протока крви (видљиво као избељивање прста) би било максимално преко ових зглобова. Ови проблеми су се развили као одговор на поновљени напор мишића на месту које није мишић.

Биомеханика помаже да се предложе начини дизајнирања задатака да се избегну ове врсте повреда или да се побољшају лоше осмишљени задаци. Лекови за ове конкретне проблеме су редизајнирање маказа и измена задатака шивања како би се уклонила потреба за извршеним радњама.

Два важна принципа биомеханике су:

1. Мишићи долазе у паровима. Мишићи се могу само контраховати, тако да за сваки зглоб мора постојати један мишић (или мишићна група) да га помера у једном правцу и одговарајући мишић (или мишићна група) да га помера у супротном смеру. Слика 1 илуструје тачку за зглоб лакта.
2. Мишићи се најефикасније контрахују када је пар мишића у опуштеној равнотежи. Мишић делује најефикасније када се савија у средини зглоба. Ово је тако из два разлога: прво, ако мишић покуша да се контрахује када се скрати, он ће повући издужени супротни мишић. Пошто је потоњи истегнут, примениће еластичну противсилу коју контрахујући мишић мора да савлада. Слика 2 показује начин на који мишићна сила варира са дужином мишића.

Слика 1. Скелетни мишићи се јављају у паровима да би покренули или преокренули покрет

Слика 2. Напетост мишића варира са дужином мишића

Друго, ако мишић покуша да се контрахује у другом опсегу осим у средњем опсегу покрета зглоба, он ће функционисати у механичком недостатку. Слика 3 илуструје промену механичке предности за лакат у три различита положаја.

Слика 3. Оптималне позиције за кретање зглоба

Важан критеријум за дизајн рада произилази из ових принципа: Рад треба да буде распоређен тако да се одвија са супротним мишићима сваког зглоба у опуштеној равнотежи. За већину зглобова, то значи да би зглоб требало да буде отприлике у средини кретања.

Ово правило такође значи да ће напетост мишића бити минимална док се задатак обавља. Један пример кршења правила је синдром прекомерне употребе (РСИ, или повреда од понављајућег напрезања) која утиче на мишиће врха подлактице код оператера на тастатури који уобичајено раде са савијеним зглобом. Често се ова навика намеће оператеру дизајном тастатуре и радне станице.

aplikacije

Следе неки примери који илуструју примену биомеханике.

Оптимални пречник дршке алата

Пречник дршке утиче на силу коју мишићи шаке могу применити на алат. Истраживања су показала да оптимални пречник дршке зависи од употребе на коју се алат користи. За вршење потиска дуж линије дршке, најбољи пречник је онај који омогућава прстима и палцу да преузму хват који се благо преклапа. Ово је око 40 мм. Да би се извршио обртни момент, оптималан је пречник од око 50-65 мм. (Нажалост, за обе сврхе већина ручки је мања од ових вредности.)

Употреба клешта

Као посебан случај дршке, могућност примене силе помоћу клешта зависи од одвајања дршке, као што је приказано на слици 4.

Слика 4. Снага хватања чељусти клешта коју врше корисници мушког и женског пола као функција раздвајања дршке

Седећи положај

Електромиографија је техника која се може користити за мерење напетости мишића. У студији о напетости у ерецтор спинае мишића (леђа) седећих субјеката, утврђено је да наслон (са нагнутим наслоном) смањује напетост у овим мишићима. Ефекат се може објаснити јер наслон преузима већи део тежине горњег дела тела.

Рендгенске студије испитаника у различитим положајима показале су да положај опуштене равнотеже мишића који отварају и затварају зглоб кука одговара углу кука од око 135º. Ово је близу положаја (128º) који овај зглоб природно усваја у бестежинским условима (у свемиру). У седећем положају, са углом од 90º у куку, мишићи колена који прелазе преко зглобова колена и кука теже да повуку сакрум (део кичменог стуба који се повезује са карлицом) у вертикални положај. Ефекат је уклањање природне лордозе (закривљености) лумбалне кичме; столице треба да имају одговарајуће наслоне за леђа како би се исправио овај напор.

Одвртање

Зашто су шрафови уметнути у смеру казаљке на сату? Пракса је вероватно настала из несвесног препознавања да су мишићи који ротирају десну руку у смеру казаљке на сату (већина људи су дешњаци) већи (и самим тим моћнији) од мишића који је ротирају супротно од казаљке на сату.

Имајте на уму да ће леворуки људи бити у неповољном положају када ручно убацују шрафове. Око 9% популације су леворуки и стога ће у неким ситуацијама бити потребни специјални алати: маказе и отварачи за конзерве су два таква примера.

Студија људи који користе шрафцигере у задатку монтаже открила је суптилнију везу између одређеног покрета и одређеног здравственог проблема. Утврђено је да што је већи угао лакта (што је рука равнија), то је више људи имало упалу на лакту. Разлог за овај ефекат је тај што мишић који ротира подлактицу (бицепс) такође повлачи главу радијуса (кост доње руке) на капитулум (заобљена глава) хумеруса (кост надлактице). Повећана сила код већег угла лакта изазвала је већу силу трења у лакту, са последичним загревањем зглоба, што је довело до упале. Под већим углом, мишић је такође морао да вуче са већом силом да би извршио акцију завртња, тако да је примењена већа сила него што би била потребна са лактом под углом од око 90º. Решење је било да се задатак помери ближе оператерима како би се смањио угао лакта на око 90º.

Горе наведени случајеви показују да је потребно правилно разумевање анатомије за примену биомеханике на радном месту. Дизајнери задатака ће можда морати да консултују стручњаке за функционалну анатомију како би предвидели врсте проблема о којима се расправља. (Тхе Поцкет Ергономист (Бровн и Митцхелл 1986) на основу електромиографског истраживања, предлаже многе начине смањења физичке нелагодности на послу.)

Ручно руковање материјалом

Термин ручно управљање обухвата подизање, спуштање, гурање, повлачење, ношење, померање, држање и везивање и обухвата велики део активности радног века.

Биомеханика има очигледну директну важност за рад ручног руковања, пошто мишићи морају да се крећу да би извршили задатке. Поставља се питање: колико физичког рада се може разумно очекивати од људи? Одговор зависи од околности; постоје заиста три питања која треба поставити. Сваки од њих има одговор који се заснива на научно истраженим критеријумима:

1. Колико се може носити без оштећења тела (у облику, на пример, напрезања мишића, повреде диска или проблема са зглобовима)? Ово се зове биомеханички критеријум.
2. Колико се може издржати без преоптерећења плућа (отежано дисање до тачке дахтања)? Ово се зове физиолошки критеријум.
3. Колико се људи осећају способним за удобно руковање? Ово се зове психофизички критеријум.

Постоји потреба за ова три различита критеријума јер постоје три широко различите реакције које се могу јавити на подизање задатака: ако посао траје цео дан, брига ће бити како ће особа осећа о задатку — психофизичком критеријуму; ако је сила коју треба применити велика, забринутост би била да су мишићи и зглобови није преоптерећен до тачке оштећења — биомеханички критеријум; и ако је стопа рада је превелика, онда може премашити физиолошки критеријум или аеробни капацитет особе.

Многи фактори одређују обим оптерећења на тело приликом ручног руковања. Сви они сугеришу могућности за контролу.

Положај и покрети

Ако задатак захтева од особе да се уврне или посегне напред са теретом, ризик од повреде је већи. Радна станица се често може редизајнирати како би се спречиле ове радње. Више повреда леђа се дешава када подизање почиње на нивоу тла у поређењу са нивоом средине бутина, што сугерише једноставне мере контроле. (Ово се односи и на високо подизање.)

Учитавање.

Сам терет може утицати на руковање због своје тежине и своје локације. Други фактори, као што су његов облик, стабилност, величина и клизавост, могу утицати на лакоћу руковања.

Организација и окружење.

Начин на који је рад организован, како физички тако и временски (временски), такође утиче на руковање. Боље је да се терет истовара камиона у испоруци распореди на неколико људи на сат времена него да тражите од једног радника да проведе цео дан на задатку. Окружење утиче на руковање—лоше осветљење, претрпани или неравни подови и лоше одржавање могу довести до тога да се особа спотакне.

Лични фактори.

Личне вештине руковања, старост особе и одећа која се носи такође могу утицати на захтеве руковања. Образовање за обуку и дизање је потребно како да пружи неопходне информације, тако и да омогући време за развој физичких вештина руковања. Млађи људи су више изложени ризику; с друге стране, старији људи имају мању снагу и мањи физиолошки капацитет. Уска одећа може повећати снагу мишића потребну у задатку док се људи напрежу на уску тканину; класични примери су униформа медицинске сестре и уски комбинезони када људи раде изнад главе.

Препоручена ограничења тежине

Горе поменуте тачке указују на то да је немогуће навести тежину која ће бити „безбедна“ у свим околностима. (Ограничења тежине имају тенденцију да варирају од земље до земље на произвољан начин. Индијским докерима је, на пример, некада било „дозвољено“ да подигну 110 кг, док су њихови колеге у бившој Народној Демократској Републици Немачкој били „ограничени“ на 32 кг .) Ограничења тежине су такође имала тенденцију да буду превелика. 55 кг предложених у многим земљама сада се сматра превеликим на основу недавних научних доказа. Национални институт за безбедност и здравље на раду (НИОСХ) у Сједињеним Државама усвојио је 23 кг као границу оптерећења 1991. године (Ватерс ет ал. 1993).

Сваки задатак дизања треба проценити на основу његових заслуга. Користан приступ одређивању границе тежине за задатак дизања је једначина коју је развио НИОСХ:

РВЛ = ЛЦ к ХМ к ВМ к ДМ к АМ к ЦМ к FM

Где

РВЛ = препоручено ограничење тежине за предметни задатак

HM = хоризонтално растојање од центра гравитације терета до средине између чланака (минимално 15 цм, максимално 80 цм)

VM = вертикално растојање између центра гравитације терета и пода на почетку подизања (максимално 175 цм)

DM = вертикални ход лифта (минимално 25 цм, максимално 200 цм)

AM = фактор асиметрије – угао од којег задатак одступа право испред тела

CM = множилац спојнице – способност доброг држања предмета који треба да се подигне, што се налази у референтној табели

FM = множитељи фреквенције – фреквенција подизања.

Све варијабле дужине у једначини су изражене у јединицама центиметра. Треба напоменути да је 23 кг максимална тежина коју НИОСХ препоручује за дизање. Ово је смањено са 40 кг након што је посматрање многих људи који обављају многе задатке дизања открило да је просечна удаљеност од тела почетка дизања 25 цм, а не 15 цм претпостављених у ранијој верзији једначине (НИОСХ 1981. ).

Индекс подизања.

Упоређујући тежину коју треба подићи у задатку и РВЛ, индекс дизања (LI) може се добити према односу:

LI=(тежина којом се рукује)/РВЛ.

Стога је посебно драгоцена употреба НИОСХ једначине постављање задатака подизања по тежини, коришћењем индекса подизања за постављање приоритета за акцију. (Међутим, једначина има бројна ограничења која треба разумети за њену најефикаснију примену. Видети Ватерс ет ал. 1993).

Процена компресије кичме коју намеће задатак

Доступан је компјутерски софтвер за процену компресије кичме коју производи ручни задатак. 2Д и 3Д програми за предвиђање статичке снаге са Универзитета у Мичигену („Бацксофт“) процењују компресију кичме. Уноси потребни за програм су:

• држање у коме се обавља руководна активност

• уложена сила

• смер напрезања силе

• број руку које врше силу

• проценат популације која се проучава.

2Д и 3Д програми се разликују по томе што 3Д софтвер омогућава прорачуне који се примењују на положаје у три димензије. Излаз програма даје податке о компресији кичме и наводи проценат одабране популације која би била у стању да уради одређени задатак без прекорачења предложених ограничења за шест зглобова: скочни зглоб, колено, кук, први лумбални диск-сацрум, раме и лакат. Овај метод такође има низ ограничења која треба у потпуности разумети да би се из програма извукла максимална вредност.

Назад

Функције имуног система су да заштити тело од инвазије инфективних агенаса и да обезбеди имунолошки надзор против туморских ћелија које настају. Има прву линију одбране која је неспецифична и која сама може да покрене ефекторске реакције и стечену специфичну грану, у којој лимфоцити и антитела носе специфичност препознавања и накнадне реактивности према антигену.

Имунотоксикологија је дефинисана као „дисциплина која се бави проучавањем догађаја који могу довести до нежељених ефеката као резултат интеракције ксенобиотика са имунолошким системом. Ови нежељени догађаји могу резултирати као последица (1) директног и/или индиректног ефекта ксенобиотика (и/или његовог производа биотрансформације) на имуни систем, или (2) имунолошки заснованог одговора домаћина на једињење и/или његов метаболит(и), или антигени домаћина модификовани једињењем или његовим метаболитима” (Берлин ет ал. 1987).

Када имуни систем делује као пасивна мета хемијских увреда, резултат може бити смањена отпорност на инфекцију и одређене облике неоплазије, или имунолошка дисрегулација/стимулација која може погоршати алергију или ауто-имунитет. У случају да имуни систем реагује на антигенску специфичност ксенобиотика или антигена домаћина модификованог једињењем, токсичност се може манифестовати као алергије или аутоимуне болести.

Развијени су животињски модели за испитивање супресије имунитета изазване хемикалијама, а један број ових метода је потврђен (Бурлесон, Мунсон и Деан 1995; ИПЦС 1996). За потребе тестирања, следи вишестепени приступ како би се направио адекватан избор од огромног броја доступних тестова. Генерално, циљ првог нивоа је да идентификује потенцијалне имунотоксичне супстанце. Ако се идентификује потенцијална имунотоксичност, врши се други ниво тестирања да би се потврдиле и даље карактерисале уочене промене. Истраживања трећег нивоа укључују посебне студије о механизму деловања једињења. Неколико ксенобиотика је идентификовано као имунотоксиканти који изазивају имуносупресију у таквим студијама на лабораторијским животињама.

База података о поремећајима имунолошке функције код људи услед хемикалија из животне средине је ограничена (Десцотес 1986; НРЦ Подкомитет за имунотоксикологију 1992). Употреба маркера имунотоксичности је добила мало пажње у клиничким и епидемиолошким студијама да би се истражио ефекат ових хемикалија на здравље људи. Такве студије нису рађене често, а њихово тумачење често не дозвољава да се донесу недвосмислени закључци, на пример због неконтролисане природе излагања. Стога, тренутно процена имунотоксичности код глодара, са накнадном екстраполацијом на човека, чини основу за доношење одлука о опасности и ризику.

Реакције преосетљивости, посебно алергијска астма и контактни дерматитис, су важни здравствени проблеми у индустријализованим земљама (Вос, Иоунес и Смитх 1995). Феномен контактне сензибилизације је прво истражен код заморца (Андерсен и Маибацх 1985). До недавно је ово била врста избора за предиктивно тестирање. Доступне су многе методе тестирања заморчића, а најчешће коришћени су тест максимизације заморчића и Буехлеров тест оклудираних закрпа. Тестови на заморцима и новији приступи развијени на мишевима, као што су тестови отицања уха и тест локалних лимфних чворова, пружају токсикологу алате за процену опасности од сензибилизације коже. Ситуација у погледу сензибилизације респираторног тракта је веома различита. Још увек не постоје добро потврђене или широко прихваћене методе за идентификацију хемијских респираторних алергена, иако је напредак у развоју животињских модела за испитивање хемијских респираторних алергија постигнут код заморца и миша.

Подаци о људима показују да хемијски агенси, посебно лекови, могу изазвати аутоимуне болести (Каммуллер, Блоксма и Сеинен 1989). Постоји велики број експерименталних животињских модела људских аутоимуних болести. Оне обухватају и спонтану патологију (на пример системски еритематозни лупус код новозеландских црних мишева) и аутоимуне феномене изазване експерименталном имунизацијом унакрсним реактивним аутоантигеном (на пример, артритис изазван Х37Ра адјувансом код пацова соја Левис). Ови модели се примењују у претклиничкој евалуацији имуносупресивних лекова. Врло мало студија бавило се потенцијалом ових модела за процену да ли ксенобиотик погоршава индуковану или урођену аутоимуност. Животињски модели који су погодни за истраживање способности хемикалија да изазову аутоимуне болести практично недостају. Један модел који се користи у ограниченој мери је тест поплитеалних лимфних чворова код мишева. Као и ситуација код људи, генетски фактори играју кључну улогу у развоју аутоимуне болести (АД) код лабораторијских животиња, што ће ограничити предиктивну вредност таквих тестова.

Имунски систем

Главна функција имуног система је одбрана од бактерија, вируса, паразита, гљивица и неопластичних ћелија. Ово се постиже деловањем различитих типова ћелија и њихових растворљивих медијатора у фино подешеном концерту. Одбрана домаћина може се грубо поделити на неспецифичну или урођену резистенцију и специфичан или стечени имунитет посредован лимфоцитима (Роитт, Бростофф и Мале 1989).

Компоненте имуног система присутне су у целом телу (Јонес ет ал. 1990). Компартмент за лимфоците се налази у лимфоидним органима (слика 1). Коштана срж и тимус су класификовани као примарни или централни лимфоидни органи; секундарни или периферни лимфоидни органи обухватају лимфне чворове, слезину и лимфоидно ткиво дуж секреторних површина као што су гастроинтестинални и респираторни тракт, такозвано лимфоидно ткиво повезано са слузницом (МАЛТ). Отприлике половина телесних лимфоцита налази се у било ком тренутку у МАЛТ-у. Поред тога, кожа је важан орган за индукцију имунолошких одговора на антигене присутне на кожи. Важне у овом процесу су епидермалне Лангерхансове ћелије које имају функцију презентовања антигена.

Слика 1. Примарни и секундарни лимфоидни органи и ткива

Фагоцитне ћелије лозе моноцита/макрофага, назване мононуклеарни фагоцитни систем (МПС), јављају се у лимфоидним органима и такође на екстранодалним местима; екстранодални фагоцити укључују Купферове ћелије у јетри, алвеоларне макрофаге у плућима, мезангијалне макрофаге у бубрезима и глијалне ћелије у мозгу. Полиморфонуклеарни леукоцити (ПМН) су углавном присутни у крви и коштаној сржи, али се акумулирају на местима упале.

Неспецифична одбрана

Прву линију одбране од микроорганизама врши физичка и хемијска баријера, као што су кожа, респираторни и пробавни тракт. Ова баријера је потпомогнута неспецифичним заштитним механизмима укључујући фагоцитне ћелије, као што су макрофаги и полиморфонуклеарни леукоцити, који су у стању да убијају патогене, и природне ћелије убице, које могу да лизирају ћелије тумора и ћелије инфициране вирусом. Систем комплемента и одређени микробни инхибитори (нпр. лизозим) такође учествују у неспецифичном одговору.

Специфични имунитет

Након почетног контакта домаћина са патогеном, индукују се специфични имуни одговори. Обележје ове друге линије одбране је специфично препознавање детерминанти, такозваних антигена или епитопа, патогена помоћу рецептора на површини ћелије Б- и Т-лимфоцита. Након интеракције са специфичним антигеном, ћелија која носи рецептор се стимулише да се подвргне пролиферацији и диференцијацији, производећи клон ћелија потомака који су специфични за изазивајући антиген. Специфични имуни одговори помажу неспецифичној одбрани представљеној патогенима стимулишући ефикасност неспецифичних одговора. Основна карактеристика специфичног имунитета је да се памћење развија. Секундарни контакт са истим антигеном изазива бржи и снажнији, али добро регулисан одговор.

Геном нема капацитет да носи кодове низа антигенских рецептора који су довољни да препознају број антигена који се могу срести. Репертоар специфичности се развија процесом преуређивања гена. Ово је случајан процес, током којег се јављају различите специфичности. Ово укључује специфичности сопствених компоненти, које су непожељне. Процес селекције који се одвија у тимусу (Т ћелије) или коштаној сржи (Б ћелије) ради на брисању ових непожељних специфичности.

Нормална имунолошка ефекторска функција и хомеостатска регулација имуног одговора зависе од низа растворљивих производа, познатих као цитокини, које синтетишу и луче лимфоцити и други типови ћелија. Цитокини имају плеиотропне ефекте на имуне и инфламаторне одговоре. Сарадња између различитих ћелијских популација је неопходна за имуни одговор — регулацију одговора антитела, акумулацију имуних ћелија и молекула на местима упале, иницирање одговора акутне фазе, контролу цитотоксичне функције макрофага и многе друге процесе који су централни за отпорност домаћина. . На њих утичу и у многим случајевима зависе од цитокина који делују појединачно или заједно.

Препознају се два крака специфичног имунитета—хуморални имунитет и ћелијски посредован или ћелијски имунитет:

Хуморални имунитет. У хуморалном краку Б-лимфоцити се стимулишу након што рецептори на ћелијској површини препознају антиген. Антигенски рецептори на Б-лимфоцитима су имуноглобулини (Иг). Зреле Б ћелије (плазма ћелије) започињу производњу антиген-специфичних имуноглобулина који делују као антитела у серуму или дуж мукозних површина. Постоји пет главних класа имуноглобулина: (1) ИгМ, пентамерни Иг са оптималним капацитетом аглутинације, који се прво производи након антигенске стимулације; (2) ИгГ, главни Иг у циркулацији, који може да прође кроз плаценту; (3) ИгА, секреторни Иг за заштиту мукозних површина; (4) ИгЕ, Иг фиксирање за мастоците или базофилне гранулоците укључене у непосредне реакције преосетљивости и (5) ИгД, чија је главна функција рецептор на Б-лимфоцитима.

Ћелијски посредован имунитет. Ћелијски крак специфичног имуног система је посредован Т-лимфоцитима. Ове ћелије такође имају рецепторе за антиген на својим мембранама. Они препознају антиген ако су представљени ћелијама које представљају антиген у контексту антигена хистокомпатибилности. Дакле, ове ћелије имају ограничење поред специфичности антигена. Т ћелије функционишу као помоћне ћелије за различите (укључујући хуморалне) имуне одговоре, посредују у регрутовању инфламаторних ћелија и могу, као цитотоксичне Т ћелије, да убијају циљне ћелије након антиген-специфичног препознавања.

Механизми имунотоксичности

Имуносупресија

Ефективна резистенција домаћина зависи од функционалног интегритета имуног система, што заузврат захтева да компоненте ћелија и молекула који оркестрирају имуни одговор буду доступни у довољном броју иу оперативном облику. Урођене имунодефицијенције код људи често се карактеришу дефектима одређених линија матичних ћелија, што доводи до поремећене или одсутне производње имуних ћелија. По аналогији са урођеним и стеченим болестима хумане имунодефицијенције, хемијски изазвана имуносупресија може бити резултат једноставног смањења броја функционалних ћелија (ИПЦС 1996). Одсуство или смањен број лимфоцита може имати више или мање дубоке ефекте на имунолошки статус. Нека стања имунодефицијенције и тешка имуносупресија, који се могу јавити у трансплантацији или цитостатичкој терапији, повезани су посебно са повећаном инциденцом опортунистичких инфекција и одређених неопластичних болести. Инфекције могу бити бактеријске, вирусне, гљивичне или протозојске, а преовлађујући тип инфекције зависи од придружене имунодефицијенције. Може се очекивати да ће излагање имуносупресивним хемикалијама из животне средине довести до суптилнијих облика имуносупресије, што може бити тешко открити. Ово може довести, на пример, до повећане инциденције инфекција као што су грип или обична прехлада.

С обзиром на сложеност имуног система, са широким спектром ћелија, медијатора и функција које чине компликовану и интерактивну мрежу, имунотоксична једињења имају бројне могућности да испоље дејство. Иако природа почетних лезија изазваних многим имунотоксичним хемикалијама још увек није разјашњена, све је више доступних информација, углавном изведених из студија на лабораторијским животињама, у вези са имунобиолошким променама које доводе до депресије имунолошке функције (Деан ет ал. 1994.) . Токсични ефекти могу се јавити на следећим критичним функцијама (и дати су неки примери имунотоксичних једињења која утичу на ове функције):

•  развој и ширење различитих популација матичних ћелија (бензен испољава имунотоксичне ефекте на нивоу матичних ћелија, изазивајући лимфоцитопенију)
•  пролиферација различитих лимфоидних и мијелоидних ћелија, као и потпорних ткива у којима ове ћелије сазревају и функционишу (имунотоксична органокалајна једињења сузбијају пролиферативну активност лимфоцита у тимусној кортексу путем директне цитотоксичности; тимотоксично дејство 2,3,7,8-тетрахлоро -дибензо-п-диоксин (ТЦДД) и сродна једињења су вероватно због поремећене функције епителних ћелија тимуса, а не због директне токсичности за тимоците)
•  преузимање, процесирање и презентација антигена од стране макрофага и других ћелија које представљају антиген (једна од мета 7,12-диметилбенз(а)антрацена (ДМБА) и олова је презентација антигена од стране макрофага; мета ултраљубичастог зрачења је антиген- представљање Лангерхансове ћелије)
•  регулаторна функција Т-помоћних и Т-супресорских ћелија (функција Т-помоћних ћелија је оштећена органотинима, алдикарбом, полихлорисаним бифенилима (ПЦБ), ТЦДД и ДМБА; функција Т-супресорских ћелија је смањена третманом ниским дозама циклофосфамида)
•  производња различитих цитокина или интерлеукина (бензо(а)пирен (БП) потискује производњу интерлеукина-1; ултраљубичасто зрачење мења производњу цитокина од стране кератиноцита)
•  синтеза различитих класа имуноглобулина ИгМ и ИгГ је потиснута након третмана ПЦБ и трибутилкалај оксидом (ТБТ), и повећана након излагања хексахлоробензену (ХЦБ).
•  регулација и активација комплемента (под утицајем ТЦДД)
•  цитотоксична функција Т ћелија (3-метилхолантрен (3-МЦ), ДМБА и ТЦДД потискују цитотоксичну активност Т ћелија)
•  функција природних ћелија убица (НК) (плућна НК активност је потиснута озоном; НК активност слезине је оштећена никлом)
•  хемотаксија макрофага и полиморфонуклеарних леукоцита и цитотоксичне функције (озон и азот-диоксид нарушавају фагоцитну активност алвеоларних макрофага).

Алергија

Алергија могу се дефинисати као штетни здравствени ефекти који су резултат индукције и изазивања специфичних имуних одговора. Када се реакције преосетљивости јављају без укључивања имуног система термин псеудо-алергија се користи. У контексту имунотоксикологије, алергија је резултат специфичног имунолошког одговора на хемикалије и лекове који су од интереса. Способност хемикалије да сензибилизира појединце је генерално повезана са њеном способношћу да се ковалентно везује за телесне протеине. Алергијске реакције могу имати различите облике и оне се разликују у односу на основне имунолошке механизме и брзину реакције. Препознате су четири главне врсте алергијских реакција: Реакције преосетљивости типа И, које изазивају ИгЕ антитело и код којих се симптоми манифестују у року од неколико минута након излагања сензибилизоване особе. Реакције преосетљивости типа ИИ су резултат оштећења или уништења ћелија домаћина антителом. У овом случају симптоми постају очигледни у року од неколико сати. Реакције преосетљивости типа ИИИ или Артусове реакције су такође посредоване антителима, али против растворљивог антигена, и резултат су локалног или системског деловања имуних комплекса. На реакције типа ИВ, или преосетљивост одложеног типа, утичу Т-лимфоцити и обично се симптоми развијају 24 до 48 сати након излагања сензибилизоване особе.

Две врсте хемијских алергија од највећег значаја за здравље на раду су осетљивост на контакт или алергија коже и алергија респираторног тракта.

Контактна преосетљивост. Велики број хемикалија може изазвати сензибилизацију коже. Након локалног излагања осетљиве особе хемијском алергену, одговор Т-лимфоцита се индукује у дренирајућим лимфним чворовима. У кожи алерген директно или индиректно ступа у интеракцију са епидермалним Лангерхансовим ћелијама, које транспортују хемикалију до лимфних чворова и представљају је у имуногеном облику Т-лимфоцитима који реагују. Т-лимфоцити активирани алергеном пролиферирају, што доводи до клоналне експанзије. Појединац је сада сензибилизиран и реаговаће на друго дермално излагање истој хемикалији агресивнијим имунолошким одговором, што резултира алергијским контактним дерматитисом. Кожна инфламаторна реакција која карактерише алергијски контактни дерматитис је секундарна у односу на препознавање алергена у кожи од стране специфичних Т-лимфоцита. Ови лимфоцити се активирају, ослобађају цитокине и изазивају локалну акумулацију других мононуклеарних леукоцита. Симптоми се развијају око 24 до 48 сати након излагања сензибилизоване особе, па стога алергијски контактни дерматитис представља облик преосетљивости одложеног типа. Уобичајени узроци алергијског контактног дерматитиса укључују органске хемикалије (као што је 2,4-динитрохлоробензен), метале (као што су никл и хром) и биљне производе (као што је урушиол из отровног бршљана).

Респираторна преосетљивост. Респираторна преосетљивост се обично сматра реакцијом преосетљивости типа И. Међутим, реакције у касној фази и хроничнији симптоми повезани са астмом могу укључити ћелијски посредоване (тип ИВ) имуне процесе. На акутне симптоме повезане са респираторном алергијом утиче ИгЕ антитело, чија производња се провоцира након излагања осетљиве особе индукујућем хемијском алергену. ИгЕ антитело се дистрибуира системски и везује се, преко мембранских рецептора, за мастоците које се налазе у васкуларизованим ткивима, укључујући респираторни тракт. Након удисања исте хемикалије долази до реакције респираторне преосетљивости. Алерген се повезује са протеином и везује се за ИгЕ антитела везана за мастоците и унакрсно повезује. Ово заузврат изазива дегранулацију мастоцита и ослобађање инфламаторних медијатора као што су хистамин и леукотриени. Такви медијатори изазивају бронхоконстрикцију и вазодилатацију, што резултира симптомима респираторне алергије; астма и/или ринитис. Хемикалије за које се зна да изазивају респираторну преосетљивост код људи укључују анхидриде киселине (као што је тримелитни анхидрид), неке диизоцијанате (као што је толуен диизоцијанат), соли платине и неке реактивне боје. Такође, познато је да хронична изложеност берилијуму изазива преосетљивост плућа.

Аутоимунитет

Аутоимунитет може се дефинисати као стимулација специфичних имуних одговора усмерених против ендогених „самосталних” антигена. Индукована аутоимуност може бити резултат или промена у равнотежи регулаторних Т-лимфоцита или због повезаности ксенобиотика са компонентама нормалног ткива тако да их чини имуногеним („измењено ја“). Лекови и хемикалије за које се зна да случајно изазивају или погоршавају ефекте попут оних код аутоимуне болести (АД) код осетљивих појединаца су једињења мале молекулске тежине (молекулске тежине 100 до 500) за која се генерално сматра да сама по себи нису имуногена. Механизам АД услед излагања хемикалијама углавном је непознат. Болест се може произвести директно помоћу циркулишућих антитела, индиректно кроз формирање имунских комплекса, или као последица ћелијски посредованог имунитета, али се вероватно јавља комбинацијом механизама. Патогенеза је најпознатија код имунолошких хемолитичких поремећаја изазваних лековима:

•  Лек се може везати за мембрану црвених ћелија и ступити у интеракцију са антителом специфичним за лек.
•  Лек може да промени мембрану црвених ћелија тако да имуни систем сматра ћелију страном.
•  Лек и његово специфично антитело формирају имуне комплексе који се везују за мембрану црвених ћелија и изазивају повреде.
•  Сензибилизација црвених ћелија настаје услед производње аутоантитела црвених ћелија.

Утврђено је да разне хемикалије и лекови, посебно ове последње, изазивају аутоимуне реакције (Камуллер, Блоксма и Сеинен 1989). Професионална изложеност хемикалијама може случајно довести до синдрома сличних АД. Излагање мономерном винил хлориду, трихлоретилену, перхлоретилену, епоксидним смолама и силицијум прашини може изазвати синдроме сличне склеродерми. Синдром сличан системском еритематозусу (СЛЕ) описан је након излагања хидразину. Излагање толуен диизоцијанату је повезано са индукцијом тромбоцитопеничне пурпуре. Тешки метали као што је жива су укључени у неке случајеве имунокомплексног гломерулонефритиса.

Процена људског ризика

Процена имуног статуса човека се врши углавном коришћењем периферне крви за анализу хуморалних супстанци као што су имуноглобулини и комплемент, и леукоцита крви за састав подскупа и функционалност субпопулација. Ове методе су обично исте као оне које се користе за испитивање хуморалног и ћелијски посредованог имунитета, као и неспецифичне резистенције пацијената са сумњом на болест урођене имунодефицијенције. За епидемиолошке студије (нпр. професионално изложене популације) параметре треба изабрати на основу њихове предиктивне вредности у људским популацијама, валидираних животињских модела и основне биологије маркера (видети табелу 1). Стратегија скрининга на имунотоксичне ефекте након (случајног) излагања загађивачима животне средине или другим токсичним супстанцама у великој мери зависи од околности, као што су тип имунодефицијенције који се очекује, време између излагања и процене имунолошког статуса, степен изложености и број изложених особа. Процес процене имунотоксичног ризика од одређеног ксенобиотика код људи је изузетно тежак и често немогућ, углавном због присуства различитих збуњујућих фактора ендогеног или егзогеног порекла који утичу на одговор појединаца на токсично оштећење. Ово посебно важи за студије које истражују улогу излагања хемикалијама у аутоимуним болестима, где генетски фактори играју кључну улогу.

Табела 1. Класификација тестова за имунолошке маркере

Пошто су адекватни подаци о људима ретко доступни, процена ризика за имуносупресију изазвану хемикалијама код људи се у већини случајева заснива на студијама на животињама. Идентификација потенцијалних имунотоксичних ксенобиотика се спроводи првенствено у контролисаним студијама на глодарима. Студије изложености ин виво представљају, у том погледу, оптималан приступ за процену имунотоксичног потенцијала једињења. Ово је због мултифакторске и сложене природе имуног система и имунолошких одговора. Ин витро студије су све веће вредности у разјашњавању механизама имунотоксичности. Поред тога, истраживањем ефеката једињења коришћењем ћелија животињског и људског порекла, могу се добити подаци за поређење врста, који се могу користити у „паралелограмском“ приступу за побољшање процеса процене ризика. Ако су доступни подаци за три камена темељца паралелограма (ин виво животиње, ин витро животиње и људи), можда ће бити лакше предвидети исход на преосталом камену темељцу, односно ризик код људи.

Када се процена ризика за имуносупресију изазвану хемикалијама мора ослањати искључиво на податке из студија на животињама, може се следити приступ у екстраполацији на човека применом фактора несигурности на ниво без уочених штетних ефеката (НОАЕЛ). Овај ниво се може заснивати на параметрима одређеним у релевантним моделима, као што су тестови резистенције домаћина и ин виво процена реакција преосетљивости и производње антитела. У идеалном случају, релевантност овог приступа у процени ризика захтева потврду студија на људима. Такве студије треба да комбинују идентификацију и мерење токсичности, епидемиолошке податке и процену имунолошког статуса.

Да би се предвидела контактна преосетљивост, доступни су модели заморчића који се користе у процени ризика од 1970-их. Иако су осетљиви и поновљиви, ови тестови имају ограничења јер зависе од субјективне процене; ово се може превазићи новијим и квантитативнијим методама развијеним у мишу. Што се тиче хемијске индуковане преосетљивости изазване удисањем или гутањем алергена, тестове треба развити и проценити у смислу њихове предиктивне вредности код човека. Када је у питању постављање безбедних нивоа изложености потенцијалним алергенима на радном месту, мора се узети у обзир двофазна природа алергије: фаза сензибилизације и фаза изазивања. Концентрација потребна за изазивање алергијске реакције код претходно сензибилизоване особе је знатно нижа од концентрације неопходне да се изазове сензибилизација код имунолошки наивне, али осетљиве особе.

Како животињски модели за предвиђање аутоимуности изазване хемикалијама практично недостају, нагласак треба дати развоју таквих модела. За развој таквих модела, наше знање о хемијском индукованој аутоимуности код људи требало би да се унапреди, укључујући проучавање генетских маркера и маркера имуног система за идентификацију осетљивих појединаца. Људи који су изложени лековима који изазивају аутоимуност нуде такву прилику.

Назад

Епидемиолога занимају односи између варијабли, углавном изложености и варијабли исхода. Типично, епидемиолози желе да утврде да ли је појава болести повезана са присуством одређеног агенса (изложености) у популацији. Начини на које се ови односи проучавају могу се значајно разликовати. Може се идентификовати све особе које су изложене том агенсу и пратити их како би се измерила учесталост болести, упоређујући такву инциденцу са појавом болести у одговарајућој неекспонираној популацији. Алтернативно, може се једноставно узорковати између изложених и неекспонираних, без њиховог потпуног набрајања. Или, као трећа алтернатива, може се идентификовати све особе које развију болест од интереса у дефинисаном временском периоду („случајеви“) и одговарајућу групу појединаца без болести (узорак изворне популације случајева) и утврдити да ли се обрасци изложености разликују између две групе. Праћење учесника у студији је једна од опција (у такозваним лонгитудиналним студијама): у овој ситуацији постоји временски размак између појаве излагања и почетка болести. Једна алтернативна опција је пресек популације, где се и изложеност и болест мере у истом временском тренутку.

У овом чланку, пажња је посвећена уобичајеним дизајнима студија—кохорта, случај-референца (контрола случаја) и попречни пресек. Да бисте поставили сцену за ову дискусију, узмите у обзир велику фабрику вискозног рајона у малом граду. Покренута је истрага о томе да ли изложеност угљен-дисулфиду повећава ризик од кардиоваскуларних болести. Истрага има неколико избора дизајна, неке више, а неке мање очигледне. Прва стратегија је да се идентификују сви радници који су били изложени угљен-дисулфиду и да се прате због кардиоваскуларног морталитета.

Кохортне студије

Кохортна студија обухвата учеснике истраживања који деле заједнички догађај, изложеност. Класична кохортна студија идентификује дефинисану групу изложених људи, а затим се свако прати и региструје њихово искуство морбидитета и/или морталитета. Поред заједничке квалитативне изложености, кохорту треба дефинисати и на другим критеријуми, као што су узраст, пол (мушки или женски или обоје), минимално трајање и интензитет изложености, слобода од других изложености и слично, како би се побољшала валидност и ефикасност студије. На улазу, сви чланови кохорте треба да буду слободни од болести која се проучава, у складу са емпиријским скупом критеријума који се користе за мерење болести.

Ако се, на пример, у кохортној студији о ефектима угљен-дисулфида на коронарни морбидитет, коронарна болест срца емпиријски мери као клинички инфаркт, они који су на почетку имали историју коронарног инфаркта морају бити искључени из кохорте. Насупрот томе, електрокардиографске абнормалности без анамнезе инфаркта могу се прихватити. Међутим, ако је појава нових електрокардиографских промена емпиријска мера исхода, чланови кохорте такође треба да имају нормалне електрокардиограме на почетној линији.

Морбидитет (у смислу инциденције) или морталитет изложене кохорте треба упоредити са референтном кохортом која би у идеалном случају требало да буде што сличнија изложеној кохорти у свим релевантним аспектима, осим у погледу изложености, како би се одредио релативни ризик од болест или смрт од изложености. Коришћење сличне, али неекспониране кохорте као пружаоца референтног искуства је пожељније у односу на уобичајену (не)праксу упоређивања морбидитета или морталитета изложене кохорте са националним подацима стандардизованим по годинама, јер општа популација не испуњава чак ни највише елементарни захтеви за валидност поређења. Стандардизовани однос морбидитета (или морталитета) (СМР), који је резултат таквог поређења, обично генерише потцењивање стварног односа ризика због пристрасности која делује у изложеној кохорти, што доводи до недостатка упоредивости између две популације. Ова пристрасност поређења је названа „Ефекат здравог радника“. Међутим, то заиста није прави „ефекат“, већ пристрасност због негативног збуњивања, које је заузврат проистекло из здравствено селективне флуктуације код запослене популације. (Људи са лошим здравственим стањем имају тенденцију да се иселе или никада не улазе у „изложене“ групе, а њихова крајња дестинација често је незапослени део опште популације.)

Зато што се „изложена“ кохорта дефинише као да има само одређену изложеност ефекте изазване том једном изложеношћу (или мешавина експозиција) могу се проучавати истовремено. С друге стране, дизајн кохорте дозвољава проучавање неколико болести у исто време. Такође се могу проучавати истовремено различите манифестације исте болести – на пример, ангина, ЕКГ промене, клинички инфаркт миокарда и коронарни морталитет. Иако је добро прилагођен за тестирање специфичних хипотеза (нпр. „изложеност угљен-дисулфиду изазива коронарну болест“), кохортна студија такође даје одговоре на општије питање: „Које болести су узроковане овом изложеношћу?“

На пример, у кохортној студији која истражује ризик од умирања од рака плућа за раднике ливнице, подаци о смртности се добијају из националног регистра узрока смрти. Иако је студија требало да утврди да ли ливачка прашина изазива рак плућа, извор података, уз исти напор, такође даје информације о свим другим узроцима смрти. Стога се истовремено могу проучавати и други могући здравствени ризици.

Време кохортне студије може бити ретроспективно (историјско) или проспективно (истовремено). У оба случаја структура дизајна је иста. Потпуни попис изложених људи се дешава у неком тренутку или временском периоду, а исход се мери за све појединце кроз дефинисану крајњу тачку у времену. Разлика између проспективног и ретроспективног је у времену трајања студије. Ако је ретроспективно, крајња тачка се већ догодила; ако је перспективно, мора се сачекати.

У ретроспективном дизајну, кохорта је дефинисана у неком тренутку у прошлости (на пример, они који су били изложени 1. јануара 1961. или они који су преузели изложени рад између 1961. и 1970.). Морбидитет и/или морталитет од сви чланови кохорте се затим прати до садашњости. Иако „сви“ значи да се морају пронаћи и они који су напустили посао, у пракси се ретко може постићи 100-постотна покривеност. Међутим, што је потпуније праћење, то је студија валиднија.

У проспективном дизајну, кохорта се дефинише у садашњости, или током неког будућег периода, а затим се морбидитет прати у будућности.

Када се раде кохортне студије, мора се оставити довољно времена за праћење како би крајње тачке забринутости имале довољно времена да се манифестују. Понекад, пошто историјски записи могу бити доступни само за кратак период у прошлост, ипак је пожељно искористити овај извор података јер то значи да би био потребан краћи период проспективног праћења пре него што би резултати студије могли бити на располагању. У овим ситуацијама, комбинација дизајна ретроспективних и проспективних кохортних студија може бити ефикасна. Општи изглед табела учесталости које представљају кохортне податке приказан је у табели 1.

Табела 1. Општи изглед табела учесталости које представљају кохортне податке

Уочени проценат оболелих у изложеној кохорти израчунава се на следећи начин:

и то референтне кохорте као:

Однос стопа је тада изражен као:

N₀ N₁ се обично изражавају у јединицама личност-време уместо као број људи у популације. Особа-година се рачунају за сваког појединца посебно. Различити људи често улазе у кохорту током одређеног временског периода, а не на исти датум. Стога њихово време праћења почиње на различите датуме. Слично, након њихове смрти, или након што се десио догађај од интереса, они више нису „у опасности“ и не би требало да наставе да доприносе имениоцу личних година.

Ако је РР већи од 1, морбидитет изложене кохорте је већи од оног у референтној кохорти, и обрнуто. РР је тачка процене и за њу треба израчунати интервал поверења (ЦИ). Што је студија већа, интервал поверења ће постати ужи. Ако РР = 1 није укључен у интервал поверења (нпр. ЦИ од 95% је 1.4 до 5.8), резултат се може сматрати „статистички значајним“ на изабраном нивоу вероватноће (у овом примеру, α = 0.05).

Ако се општа популација користи као референтна популација, c₀ замењује се „очекиваном“ цифром, Е(ц₁ ), изведено из старосно стандардизованих стопа морбидитета или морталитета те популације (тј. броја случајева који би се десили у кохорти да није дошло до изложености интересу). Ово даје стандардизовани однос морталитета (или морбидитета), СМР. Тако,

Такође за СМР треба израчунати интервал поверења. Боље је дати ову меру у публикацији него п-вредност, јер је тестирање статистичке значајности бесмислено ако је општа популација референтна категорија. Такво поређење подразумева значајну пристрасност ( ефекат здравог радника горе наведено), а тестирање статистичке значајности, првобитно развијено за експериментално истраживање, доводи у заблуду у присуству систематске грешке.

Претпоставимо да је питање да ли кварцна прашина изазива рак плућа. Обично се кварцна прашина јавља заједно са другим канцерогенима — као што су радонске кћери и издувни гасови дизела у рудницима, или полиароматични угљоводоници у ливницама. Каменоломи гранита не излажу каменоломце овим другим канцерогенима. Стога се проблем најбоље проучава међу каменоломцима запосленим у каменоломима гранита.

Претпоставимо онда да је свих 2,000 радника, који су били запослени у 20 каменолома између 1951. и 1960. године, уписани у кохорту и да се прати њихова учесталост рака (алтернативно само смртност) почевши од десет година након првог излагања (да би се омогућило време индукције) и који се завршава 1990. Ово је 20 до 30 година (у зависности од године уласка) или, рецимо, у просеку 25 година праћења морталитета (или морбидитета) од рака међу 1,000 радника каменолома који били су конкретно радници на граниту. Историја изложености сваког члана кохорте мора бити забележена. Мора се ући у траг онима који су напустили каменоломе и евидентирати њихову каснију историју излагања. У земљама у којима сви становници имају јединствене матичне бројеве, ово је једноставан поступак, који се углавном регулише националним законима о заштити података. Тамо где такав систем не постоји, праћење запослених у сврху праћења може бити изузетно тешко. Тамо где постоје одговарајући регистри смрти или болести, морталитет од свих узрока, свих карцинома и специфичних места рака може се добити из националног регистра узрока смрти. (За смртност од рака, национални регистар рака је бољи извор јер садржи тачније дијагнозе. Поред тога, могу се добити и подаци о инциденци (или морбидитету).) Стопе смртности (или стопе инциденције рака) се могу упоредити са „ очекивани бројеви“, израчунати из националних стопа користећи особе-године изложене кохорте као основу.

Претпоставимо да је у кохорти пронађено 70 смртоносних случајева рака плућа, док је очекивани број (број који би се десио да није било изложености) 35. Затим:

c₁ = КСНУМКС, Е(ц₁) = КСНУМКС

Дакле, СМР = 200, што указује на двоструко повећање ризика од умирања од рака плућа међу изложеним. Ако су доступни детаљни подаци о изложености, смртност од рака се може проучавати као функција различитих времена латенције (рецимо, 10, 15, 20 година), рада у различитим типовима каменолома (различите врсте гранита), различитих историјских периода, различите изложености интензитета и тако даље. Међутим, 70 случајева се не може поделити у превише категорија, јер број који спада у сваки од њих брзо постаје премали за статистичку анализу.

Обе врсте дизајна кохорте имају предности и недостатке. Ретроспективно истраживање може, по правилу, да мери само морталитет, јер подаци за блаже манифестације обично недостају. Регистри за рак су изузетак, а можда и неколико других, као што су регистри можданог удара и регистри отпуста из болнице, у којима су доступни и подаци о инциденци. Процена претходне изложености је увек проблем и подаци о изложености су обично прилично слаби у ретроспективним студијама. Ово може довести до ефекта маскирања. С друге стране, пошто су се случајеви већ десили, резултати студије постају доступни много раније; за, рецимо, две до три године.

Проспективна кохортна студија може се боље планирати како би била у складу са потребама истраживача, а подаци о изложености могу се прикупљати тачно и систематски. Може се измерити неколико различитих манифестација болести. Мерења и експозиције и исхода могу се поновити, а сва мерења могу бити стандардизована и њихова валидност се може проверити. Међутим, ако болест има дугу латенцију (као што је рак), мораће да прође много времена — чак 20 до 30 година — пре него што се могу добити резултати студије. Много тога се може догодити за ово време. На пример, флуктуација истраживача, побољшања техника за мерење изложености, ремоделирање или затварање биљака изабраних за проучавање и тако даље. Све ове околности угрожавају успех студије. Трошкови проспективне студије су такође обично већи од трошкова ретроспективне студије, али то је углавном због много већег броја мерења (поновљено праћење изложености, клинички прегледи и тако даље), а не због скупље регистрације смрти. Стога трошкови по јединици информације не морају нужно премашити оне ретроспективне студије. С обзиром на све ово, проспективне студије су погодније за болести са прилично кратком латенцијом, које захтевају кратко праћење, док су ретроспективне студије боље за болести са дугом латенцијом.

Студије контроле случајева (или референтне студије случаја).

Вратимо се на фабрику вискозне рајоне. Ретроспективна кохортна студија можда неће бити изводљива ако су спискови изложених радника изгубљени, док би проспективна кохортна студија дала добре резултате за веома дуго времена. Алтернатива би тада била поређење умрлих од коронарне болести срца у граду, у одређеном временском периоду, и узорка укупне популације у истој старосној групи.

Класични дизајн за контролу случаја (или, случај-референца) заснован је на узорковању из динамичке (отворене, коју карактерише промена чланства) популације. Ова популација може бити популација целе земље, округа или општине (као у нашем примеру), или може бити административно дефинисана популација из које се пацијенти примају у болницу. Дефинисана популација обезбеђује и случајеве и контроле (или референтне).

Техника је да се сакупе сви случајеви дотичне болести који постоје у а тачка у времену (превладавајући случајеви), или су се десили током дефинисаног период времена (случајеви инцидената). Случајеви се стога могу извући из регистара морбидитета или морталитета, или директно из болница или других извора који имају валидну дијагностику. Контроле су нацртане као а узорак из исте популације, било из реда не-случајева или из целе популације. Друга опција је да одабрати пацијенти са другом болешћу као контрола, али онда ти пацијенти морају бити репрезентативни за популацију из које су случајеви дошли. Може постојати једна или више контрола (тј. референти) за сваки случај. Приступ узорковања се разликује од кохортних студија, које испитују целокупну популацију. Подразумева се да су добици у смислу нижих трошкова дизајна контроле случајева значајни, али је важно да узорак буде представник целокупне популације из које су случајеви потекли (тј. „база студија“) – у супротном студија може бити пристрасна.

Када се идентификују случајеви и контроле, њихове историје изложености се прикупљају путем упитника, интервјуа или, у неким случајевима, из постојећих евиденција (нпр. евиденција платног списка из које се може закључити историјат рада). Подаци се могу добити или од самих учесника или, ако су преминули, од блиских рођака. Да би се обезбедило симетрично присећање, важно је да пропорција мртвих и живих случајева и референта буде једнака, јер блиски рођаци обично дају мање детаљну историју изложености од самих учесника. Информације о обрасцу изложености међу случајевима упоређују се са онима међу контролама, дајући процену Однос квота (ИЛИ), индиректна мера за ризик међу изложенима да задобију болест у односу на ону неекспонираних.

Будући да се дизајн контроле случаја ослања на информације о изложености добијене од пацијената са одређеном болешћу (тј. случајева) заједно са узорком људи који нису оболели (тј. контрола) из популације из које су случајеви потекли, веза са изложеношћу може се истражити само за једна болест. Насупрот томе, овај дизајн омогућава истовремено проучавање ефекта неколико различитих експозиција. Референтна студија случаја је веома погодна да се бави специфичним истраживачким питањима (нпр. „Да ли је коронарна болест срца узрокована излагањем угљен-дисулфиду?“), али такође може помоћи да се одговори на општије питање: „Која изложеност може изазвати ову болест ?”

Питање да ли излагање органским растварачима изазива примарни рак јетре поставља се (као пример) у Европи. Случајеви примарног рака јетре, релативно ретке болести у Европи, најбоље се прикупљају из националног регистра рака. Претпоставимо да сви случајеви рака који се јављају током три године чине серију случајева. Популациона база за студију је затим трогодишње праћење целокупне популације у дотичној европској земљи. Контроле су извучене као узорак особа без рака јетре из исте популације. Из практичних разлога (што значи да се исти извор може користити за узорковање контрола) пацијенти са другим типом рака, који није повезан са излагањем растварачу, могу се користити као контроле. Рак дебелог црева нема познату везу са излагањем растварачу; стога се овај тип рака може укључити међу контроле. (Коришћење контрола рака минимизира пристрасност присећања у смислу да је тачност историје коју дају случајеви и контроле у ​​просеку симетрична. Међутим, ако би се касније открила нека тренутно непозната веза између рака дебелог црева и излагања растварачима, ова врста контроле би изазвала потцењивање правог ризика - а не претеривање.)

За сваки случај рака јетре извлаче се две контроле како би се постигла већа статистичка моћ. (Могло би се повући још више контрола, али расположива средства могу бити ограничавајући фактор. Да средства нису ограничена, можда би чак четири контроле биле оптималне. Осим четири, примењује се закон о смањењу приноса.) Након добијања одговарајуће дозволе од података. органима заштите, предметима и контролама, или њиховим блиским сродницима, обраћа се, обично путем упитника посланог поштом, тражећи детаљну историју занимања са посебним нагласком на хронолошки списак имена свих послодаваца, одељења за рад, радних задатака у различитим пословима и период запослења на сваком поједином задатку. Ови подаци се са извесним потешкоћама могу добити од рођака; међутим, рођаци обично не памте одређене хемикалије или трговачка имена. Упитник такође треба да садржи питања о могућим збуњујућим подацима, као што су употреба алкохола, изложеност намирницама које садрже афлатоксине и инфекција хепатитисом Б и Ц. Да би се добила довољно висока стопа одговора, два подсетника се шаљу нереспондентима у интервалима од три недеље. Ово обично резултира коначном стопом одговора већом од 70%. Професионални историјат затим прегледа индустријски хигијеничар, без знања о случају испитаника или контролном статусу, а изложеност се класификује на високу, средњу, ниску, никакву и непознату изложеност растварачима. Десет година излагања непосредно пре дијагнозе карцинома се занемарују, јер није биолошки уверљиво да карциногени иницијаторског типа могу бити узрок рака ако је време латенције тако кратко (иако би промотери, у ствари, могли). У овој фази такође је могуће разликовати различите врсте изложености растварачу. Пошто је дата комплетна историја запослења, могуће је истражити и друге изложености, иако почетна хипотеза студије није укључивала ове. Односи шансе се затим могу израчунати за излагање било ком растварачу, специфичним растварачима, смешама растварача, различитим категоријама интензитета излагања и за различите временске оквире у односу на дијагнозу рака. Препоручљиво је искључити из анализе оне са непознатом изложеношћу.

Случајеви и контроле се могу узорковати и анализирати као независне серије or подударне групе. Подударање значи да се контроле бирају за сваки случај на основу одређених карактеристика или атрибута, како би се формирали парови (или скупови, ако је више од једне контроле изабрано за сваки случај). Упаривање се обично врши на основу једног или више таквих фактора, као што су старост, витални статус, историја пушења, календарско време дијагнозе случаја и слично. У нашем примеру, случајеви и контроле се затим упарују на основу старости и виталног статуса. (Витални статус је важан, јер сами пацијенти обично дају тачнију историју изложености од блиских рођака, а симетрија је неопходна из разлога валидности.) Данас је препорука да се буде рестриктиван са подударањем, јер ова процедура може да уведе негативан ефекат (маскирање ефекта). ) збуњујуће.

Ако је једна контрола усклађена са једним случајем, дизајн се назива а дизајн упарених парова. Под условом да трошкови проучавања више контрола нису превисоки, више од једног референта по случају побољшава стабилност процене ОР, што чини студију ефикаснијом у величини.

Изглед резултата неупоредиве студије случај-контрола приказан је у табели 2.

Табела 2. Пример изгледа података о контроли случајева

Из ове табеле, шансе за изложеност међу случајевима, и шансе за изложеност међу популацијом (контроле), могу се израчунати и поделити да би се добио однос шансе за изложеност, ОР. За случајеве, шансе за изложеност су c₁ / c₀, а за контроле јесте n₁ / n₀. Процена ОР је тада:

Ако је изложено релативно више случајева него контрола, ОР је већи од 1 и обрнуто. Интервали поверења се морају израчунати и обезбедити за ОР, на исти начин као и за РР.

Као још један пример, центар здравља рада велике компаније опслужује 8,000 запослених изложених разним прашинама и другим хемијским агенсима. Занима нас веза између мешовитог излагања прашини и хроничног бронхитиса. Студија укључује праћење ове популације током једне године. Дијагностичке критеријуме за хронични бронхитис поставили смо као „јутарњи кашаљ и стварање слузи три месеца током две узастопне године“. Критеријуми за „позитивну“ изложеност прашини дефинисани су пре почетка студије. Сваки пацијент који посети Дом здравља и испуни ове критеријуме у периоду од годину дана је случај, а следећи пацијент који тражи лекарски савет због неплућних тегоба се дефинише као контрола. Претпоставимо да је 100 случајева и 100 контрола уписано током периода истраживања. Нека се 40 случајева и 15 контрола класификују као изложени прашини. Онда

c₁ = КСНУМКС, c₀ = КСНУМКС, n₁ = КСНУМКС, и n₀ = КСНУМКС.

Сходно томе,

У претходном примеру, није узета у обзир могућност збуњивања, што може довести до изобличења ОР због систематских разлика између случајева и контрола у варијабли као што је старост. Један од начина да се умањи ова пристрасност је усклађивање контрола са случајевима старости или другим сумњивим факторима. Ово резултира распоредом података приказаним у табели 3.

Табела 3. Изглед података контроле случаја ако је једна контрола упарена са сваким случајем

Анализа се фокусира на нескладне парове: то јест, „изложен случај, неекспонирана контрола“ (f_+–); и „случај неекспониран, контрола изложена“ (f_–+). Када су оба члана пара изложена или неекспонирана, пар се занемарује. ОР у дизајну студије са подударним паровима је дефинисан као

У студији о повезаности рака носа и изложености дрвној прашини, било је укупно 164 пара случај-контрола. У само једном пару откривени су и кућиште и контрола, а код 150 парова ни кућиште ни контрола нису били изложени. Ови парови се даље не разматрају. Случај, али не и контрола, био је изложен у 12 парова, а контрола, али не и случај, у једном пару. Стога,

и пошто јединица није укључена у овај интервал, резултат је статистички значајан—то јест, постоји статистички значајна повезаност између рака носа и изложености дрвној прашини.

Студије случај-контрола су ефикасније од кохортних студија када су болест је ретка; они заправо могу пружити једину опцију. Међутим, уобичајене болести се такође могу проучавати овом методом. Ако је излагање је ретко, кохорта заснована на изложености је пожељнији или једини изводљиви епидемиолошки дизајн. Наравно, кохортне студије се такође могу спровести на уобичајеним изложеностима. Избор између кохорте и дизајна контроле случаја када су и изложеност и болест уобичајени се обично одлучује узимајући у обзир ваљаност.

Пошто се студије контроле случајева ослањају на ретроспективне податке о изложености, обично засноване на сећању учесника, њихова слаба тачка је нетачност и грубост информација о изложености, што резултира маскирањем ефекта кроз недиференцијални (симетрична) погрешна класификација статуса изложености. Штавише, понекад опозив може бити асиметричан између случајева и контрола, случајеви за које се обично верује да памте „боље“ (тј. пристрасност опозива).

Селективно подсећање може изазвати пристрасност која повећава ефекат диференцијал (асиметрична) погрешна класификација статуса изложености. Предности студија случај-контрола леже у њиховој исплативости и њиховој способности да релативно брзо пруже решење проблема. Због стратегије узорковања, они омогућавају истраживање веома великих циљних популација (нпр. кроз националне регистре рака), чиме се повећава статистичка моћ студије. У земљама у којима закон о заштити података или недостатак добрих регистара становништва и морбидитета омета извођење кохортних студија, студије случаја-контроле засноване на болницама могу бити једини практичан начин за спровођење епидемиолошког истраживања.

Узорковање случаја-контроле унутар кохорте (угнежђени дизајн студија контроле случајева)

Кохортна студија такође може бити дизајнирана за узорковање уместо потпуног праћења. Овај дизајн је раније назван „угнежђеном“ студијом контроле случаја. Приступ узорковања унутар кохорте поставља различите захтеве у погледу подобности кохорте, јер се поређења сада врше унутар исте кохорте. Ово стога треба да укључује не само јако изложене раднике, већ и мање изложене, па чак и неекспониране раднике, како би се обезбедило контрасти експозиције унутар себе. Важно је схватити ову разлику у условима подобности приликом састављања кохорте. Ако се потпуна кохортна анализа прво изврши на кохорти чији су критеријуми подобности били на „великој“ изложености, а „угнежђена“ студија случај-контрола се уради касније на истој кохорти, студија постаје неосетљива. Ово уводи маскирање ефеката јер су контрасти експозиције недовољни „по дизајну“ због недостатка варијабилности у искуству експозиције међу члановима кохорте.

Међутим, под условом да кохорта има широк спектар искуства у изложености, приступ угнежђене контроле случајева је веома привлачан. Један окупља све случајеве који су настали у кохорти током периода праћења да би се формирао низ случајева, док само узорак од неслучајева се црта за контролну серију. Истраживачи затим, као у традиционалном дизајну контроле случаја, прикупљају детаљне информације о искуству изложености интервјуисањем случајева и контрола (или њихових блиских рођака), испитивањем спискова особља послодавца, конструисањем матрица изложености послу, или комбиновањем два или више ових приступа. Контроле се могу или ускладити са случајевима или се могу третирати као независна серија.

Приступ узорковања може бити јефтинији у поређењу са прикупљањем исцрпних информација о сваком члану кохорте. Посебно, пошто се проучава само узорак контрола, више ресурса се може посветити детаљној и тачној процени изложености за сваки случај и контролу. Међутим, исти проблеми статистичке моћи преовладавају као у класичним кохортним студијама. Да би се постигла адекватна статистичка моћ, кохорта увек мора да садржи „адекватан“ број изложених случајева у зависности од величине ризика који треба да се открије.

Дизајн студија попречног пресека

У научном смислу, дизајн пресека је пресек популације која се проучава, без икаквог разматрања времена. И изложеност и морбидитет (преваленција) се мере у истом временском тренутку.

Са етиолошке тачке гледишта, овај дизајн студије је слаб, делимично зато што се бави преваленцијом, а не инциденцијом. Преваленција је сложена мера, која зависи и од инциденције и од трајања болести. Ово такође ограничава употребу студија пресека на болести дугог трајања. Још озбиљнија је јака негативна пристрасност узрокована елиминацијом која зависи од здравља из групе изложене изложености оних људи који су осетљивији на ефекте изложености. Због тога се етиолошки проблеми најбоље решавају уздужним дизајном. Заиста, студије пресека не дозвољавају никакве закључке о томе да ли је изложеност претходила болести или обрнуто. Попречни пресек је етиолошки значајан само ако постоји прави временски однос између изложености и исхода, што значи да садашња изложеност мора имати тренутне ефекте. Међутим, изложеност се може мерити попречним пресеком тако да представља дужи прошли временски период (нпр. ниво олова у крви), док је мера исхода преваленција (нпр. брзине нервне проводљивости). Студија је тада мешавина лонгитудиналног и попречног пресека, а не пуки попречни пресек испитиване популације.

Попречна дескриптивна истраживања

Истраживања попречним пресецима су често корисна у практичне и административне, а не у научне сврхе. Епидемиолошки принципи се могу применити на активности систематског надзора у окружењу здравља на раду, као што су:

• посматрање морбидитета у вези са занимањем, радним подручјем или одређеним изложеностима

• редовне анкете радника изложених познатим професионалним опасностима

• преглед радника који долазе у контакт са новим опасностима по здравље

• програми биолошког мониторинга

• истраживања изложености да би се идентификовале и квантификовале опасности

• скрининг програма различитих радничких група

• процена удела радника којима је потребна превенција или редовна контрола (нпр. крвни притисак, коронарна болест срца).

Важно је одабрати репрезентативне, валидне и специфичне индикаторе морбидитета за све врсте истраживања. Анкета или скрининг програм може да користи само мали број тестова, за разлику од клиничке дијагностике, и стога је предиктивна вредност скрининг теста важна. Неосетљиве методе не успевају да открију болест од интереса, док високо осетљиве методе дају превише лажно позитивних резултата. Не исплати се вршити скрининг на ретке болести у радном окружењу. Све активности проналажења случајева (тј. скрининга) такође захтевају механизам за збрињавање људи који имају „позитивне“ налазе, како у погледу дијагностике тако иу погледу терапије. У супротном, само фрустрација ће резултирати потенцијалом за више штете него добра.

Назад